Устройство осциллятора для сварочных работ

Сварочный осциллятор — устройство и изготовление своими руками

Чтобы облегчить задачу выполнения сварочных работ с деталями из цветных металлов и нержавеющей стали, необходимо использовать сварочный осциллятор. Это полезное приспособление, решающее задачи поджога сварочной дуги и ее поддержания в стабильном состоянии, одинаково успешно может использоваться и в производстве, и в быту.

Сварочный осциллятор марки ВСД-02, используемый для стабилизации горения дуги

Разбираемся в конструкции и принципе действия осциллятора

Сварочные осцилляторы, способные работать с источниками переменного и постоянного тока, необходимы для того, чтобы одновременно повысить как величину напряжения, так и частоту электрического тока.

Если на входе такого устройства напряжение составляет 220 В, а частота тока – 50 Гц, то на выходе уже получается 2500–3000 В и 150000–300000 Гц. Продолжительность импульсов, которые создает осциллятор, составляет десятки микросекунд.

Мощность этих устройств, с помощью которых в сварочную цепь поступает ток высокой частоты и с большим значением напряжения, – 250–350 Вт.

Технические возможности, которыми обладает осциллятор, обеспечиваются его конструкцией и характеристиками его элементов.

Электрическую схему аппарата составляют следующие компоненты:

• колебательный контур, выступающий в роли искрового генератора затухающих колебаний (в состав такого контура входят конденсатор и катушка индуктивности – подвижная обмотка высокочастотного трансформатора);
• разрядник;
• дроссельные катушки в количестве двух штук;
• повышающий трансформатор;
• трансформатор высокой частоты.

Функциональная схема осциллятора

Кроме того, осциллятор содержит элементы, обеспечивающие безопасность как самого устройства, так и сварщика. К таким элементам относятся конденсатор, защищающий сварщика от удара электрическим током, и предохранитель, размыкающий электрическую цепь при пробое конденсатора.

Осциллятор, который используется в паре со сварочным аппаратом, работает по следующему принципу. После прохождения по обмоткам повышающего трансформатора напряжение поступает на конденсатор колебательного контура и начинает заряжать его.

Когда конденсатор заряжается до величины, предусмотренной его емкостью, он выдает разряд на разрядник, что приводит к пробою. После этого колебательный контур оказывается закороченным, что и вызывает возникновение резонансных затухающих колебаний.

Пример изготовления платы осциллятора

Блокировочный конденсатор устроен таким образом, что через него может свободно проходить только ток высокой частоты, отличающийся и большим значением напряжения.

Низкочастотный ток через такой конденсатор проходить не способен из-за слишком большого сопротивления.

Благодаря данной характеристике блокировочного конденсатора через него не может пройти и низкочастотный ток от сварочного аппарата, что защищает осциллятор от короткого замыкания.

Виды сварочных осцилляторов

Осциллятор, который при желании нетрудно сделать и своими руками, может относится к:

• устройствам непрерывного действия;
• аппаратам с импульсным питанием.

При помощи осцилляторов первого типа к сварочному току добавляется ток высокой частоты (150–250 кГц) и с большим значением напряжения (3000–6000 В).

Зажигание такой дуги может осуществляться даже без прикосновения электрода к поверхности соединяемых заготовок, а горит дуга очень устойчиво даже при небольших значениях тока, поступающего от сварочного аппарата.

Это возможно благодаря высокой частоте тока, который выдает осциллятор. Что важно, ток с такими характеристиками не опасен для сварщика, выполняющего работу с использованием этого устройства.

Параллельное и последовательное подключение осциллятора

Электрическая схема, в которой задействован осциллятор первого типа, может предусматривать его параллельное или последовательное подключение. Большей эффективностью отличаются устройства, которые подключены к электрической цепи сварочного аппарата последовательно. Объясняется это тем, что в их схеме не применяют за ненадобностью защиту от высокого напряжения.

Сварочный осциллятор с импульсным питанием требуется преимущественно при сварке, которая выполняется на переменном токе.

Кроме первоначального зажигания сварочной дуги, устройство такого типа обеспечивает ее поддержку при смене полярности переменного тока, которая происходит постоянно.

Осцилляторы первого типа в условиях постоянной смены полярности переменного тока плохо справляются с повторным зажиганием дуги, что негативно сказывается на качестве выполнения сварочных операций.

В те моменты, когда необходимо выполнить повторное зажигание дуги, эти конденсаторы разряжаются, и электрический ток их разряда подается в дуговой промежуток.

Электрическая схема такого сварочного осциллятора содержит в себе устройство, которое обеспечивает синхронизацию разрядов конденсатора в те моменты, когда электрический ток дуги проходит через ноль.

Правила эксплуатации осцилляторов

Применение осциллятора для сварки алюминия, других цветных металлов или нержавеющей стали требует соблюдения ряда несложных правил, которые сделают работу с таким устройством комфортной и безопасной.

• Использовать осцилляторы можно как в помещениях, так и вне их.
• Не рекомендуется применение сварочных осцилляторов на открытом воздухе, если на улице идет дождь или снег.
• Работать с такими устройствами разрешается при температуре окружающего воздуха от –10 до +40 градусов Цельсия.
• Использовать осцилляторы допустимо при уровне влажности окружающего воздуха, не превышающей 98%.
• Атмосферное давление, при котором можно использовать такие устройства, должно находиться в интервале 85–106 килопаскалей.
• Не рекомендуется использовать такое устройство в помещениях, атмосфера которых сильно загрязнена пылью, едкими парами и газами, которые могут разрушить изоляцию и металл.
• Начинать работу со сварочным осциллятором можно лишь в том случае, если он надежно заземлен.
• Перед началом работы всегда следует проверять, правильно ли устройство подключено в сварочную цепь и исправны ли его контакты.
• Кожух осциллятора в процессе выполнения сварочных работ всегда должен быть надет на него, снимать его можно только тогда, когда устройство отключено от электрической сети.
• Рабочая поверхность разрядника должна всегда содержаться в чистоте, на ней не должно быть следов нагара. В случае появления нагара от него необходимо избавиться с помощью шлифовальной шкурки.

Как своими руками сделать осцилляторное устройство

Как уже говорилось выше, осцилляторы позволяют зажигать сварочную дугу без касания электродом поверхности соединяемых деталей, а также поддерживать ее стабильность в процессе горения.

Обеспечивается такая функциональность данного устройства за счет того, что на электрический ток, поступающий от сварочного аппарата, накладывается ток, обладающий высокой частотой и большим значением напряжения.

Используется такое приспособление, которое можно сделать и своими руками, преимущественно для сварки деталей из алюминия.

Для изготовления самодельного сварочного осциллятора можно воспользоваться наиболее простой и распространенной схемой.

Основным элементом схемы такого устройства является трансформатор, который обеспечивает увеличение значения напряжения со стандартных 220 до 3000 В.

Основную трудность при изготовлении осциллятора своими руками представляет разрядник, через который и проходит мощная электрическая искра.

Самодельный одноискровый разрядник

Такой контур, в состав которого входят также разрядник и катушка индуктивности, решает основную задачу осциллятора – генерирование затухающих высокочастотных импульсов, облегчающих зажигание сварочной дуги и ее поддержание в стабильном состоянии.

Как серийный, так и сделанный своими руками, такой аппарат может быть выполнен по двум основным схемам: непрерывного и импульсного действия.

Осцилляторы, работающие по схеме непрерывного действия, считаются менее эффективными, в их конструкции необходимо использовать устройства, защищающие их от повышенного напряжения.

Принципиальная схема сварочного аппарата с осциллятором

Основным элементом управления осциллятором является кнопка, которая одновременно включает разрядник и отвечает за подачу защитного газа в область выполнения сварочных работ.

Сами высокочастотные импульсы, обеспечивающие эффективное выполнение сварочных работ, вырабатывают разрядник и высоковольтный трансформатор. Выходными элементами такого устройства являются два контакта – плюсовой и минусовой.

Первый, подающийся от высоковольтного трансформатора, подключается к горелке сварочного аппарата, второй – к свариваемым деталям.

Для того чтобы своими руками изготовить такое устройство, значительно упрощающее процесс сварки деталей из цветных металлов и нержавеющей стали, достаточно обладать элементарными знаниями электротехники и навыками сборки электрических устройств.

Конечно, можно приобрести такое устройство в магазине или на строительном рынке, но это обойдется вам недешево. Если использовать его вы собираетесь не постоянно, а время от времени, то есть смысл изготовить его своими руками.

Источник: http://met-all.org/oborudovanie/svarochnye/svarochnyj-oscillyator-svoimi-rukami.html

Сборка сварочного осциллятора своими руками по схеме

Без сварочных работ трудно представить современный мир. Даже в быту время от времени приходится выполнять некоторые сварочные работы. Для облегчения сварочного процесса нержавейки или цветных металлов необходим осциллятор.

Этот аппарат может зажигать электрическую дугу без контакта с поверхностью детали и поддерживать горение, необходимое для сварки. Для бытовых нужд необязательно приобретать промышленное изделие, поскольку вполне можно собрать осциллятор своими руками в условиях дома или небольшой мастерской.

Принцип работы осциллятора

При сварках где участвуют цветные металлы обычно применяют аргонодуговые аппараты, в которых вольфрамовые электроды подплавливают края и создают своеобразную ванну. Алюминиевый материал и нержавеющую сталь сшивают, когда источником напряжения и тока является инвертор.

В любых случаях наблюдается одна и та же проблема — первоначальное разжигание дуги. При работе с цветными металлами постукивают электродом по поверхности, в результате чего образуются трещины и следы, которые требуют дальнейшей обработки. Осциллятор — это то, что нужно для аргонной сварки.

Сборка этих приборов может быть разная, но все они необходимы для возбуждения сварочной дуги между электродом и изделием на расстоянии около пяти миллиметров. Осциллятор размещают между источником тока и горелкой с электродом из вольфрама.

Принцип работы заключается в изменении входящего напряжения в высокочастотные короткие импульсы. Эти импульсы суммируются со сварочным током и принимают активное участие в розжиге. Можно собрать такой осциллятор для инвертора своими руками.

Эти устройства могут питаться от переменного или постоянного тока и повышают как значение напряжения, так и частоту электротока. Если на вход прибора подать напряжение 220В с частотой тока в 50 Герц, то на выходе получится напряжение от 2500 до 3000В при частоте от 150 000 до 300 000 Герц. Полученные импульсы имеют продолжительность десятков микросекунд.

Функциональная схема

Технические характеристики каждого прибора зависят от его конструкции и свойств элементов на схеме. Принципиально агрегат состоит из таких элементов:

• Колебательный контур. Он собран из индуктивной катушки и конденсатора. Катушка представляет собой вторичную обмотку трансформатора высокой частоты. Сам контур генерирует необходимые искры.
• Разрядник.
• Катушки дроссельные. Их количество — две единицы.
• Высокочастотный повышающий трансформатор. Он преобразует входные параметры напряжения в высокочастотные колебания.

Прибор также содержит вспомогательные электрические детали, которые отвечают за безопасность использования агрегата. Это защитный конденсатор, предохраняющий работника от поражения электрическим током и предохранитель.

Входное напряжение, проходя через обмотки повышающего трансформатора, проходит через колебательный контур и начинает зарядку конденсатора. Затем, после зарядки последнего до необходимой ёмкости, происходит разряд и возникает пробой.

Пробой вызывает короткое замыкание колебательного контура, вследствие которого возбуждаются резонансные колебания. Ток высокой частоты, создающий эти колебания, через защитный конденсатор и обмотки катушки доходит до сварочной дуги.

Защитный конденсатор свободно пропускает высокочастотный ток, который отличается также большой величиной напряжения. Но этот блокировочный конденсатор не способен пропускать ток низкой частоты, так как обладает большим сопротивлением. Это свойство мешает пройти низкочастотному току от сварочного прибора и является надежной защитой от короткого замыкания.

Последовательность процесса сварки

Невзирая на некоторые отличия в сборке, использование устройств этого класса проходит по одному сценарию. Можно так представить последовательность работы прибора:

• Сварщик на горелке нажимает кнопку «Пуск».
• Выпрямитель на входе получает напряжение из сети, выпрямляет и отправляет на накопитель.
• Накопительный узел заряжается.
• После срабатывания накопительного конденсатора, освобождается импульс.
• Импульс поступает на высокочастотный трансформатор и преобразовывается в высоковольтный импульс.
• Одновременно срабатывает клапан газа и выходит аргон из аргонно содержащей камеры.
• После короткого разряда тока, дуга зажигается в газовом облаке и начинается процесс сварки.
• Когда начинает работать сварочный ток с силой, превышающей пять ампер, то импульс затухает. Происходит процесс сварки с установленными на аппарате значениями. При потере контакта возникает следующий импульс для возрождения дуги.
• Когда сварка заканчивается, прибор завершает процесс.

При изготовлении аргоновой горелки своими руками, конструкция может быть упрощена и прибор становится полуавтоматом. В этом случае при случайном завершении процесса сварки надо вручную включать бесконтактный поджиг, нажимая кнопку «Пуск».

Виды осцилляторов

Устройства этого типа в зависимости от вида работ, могут быть кратковременного или постоянного действия. Таким образом, осцилляторы делятся на:

• Устройства непрерывной работы.
• Аппараты с импульсным питанием.

При сварке тонких листовых материалов лучше подходит прибор постоянного действия, так как розжиг будет производиться сразу при поднесении к заготовке. В процессе сварки горение будет ровное и все время поддерживаться. В результате получится чистый и аккуратный шов.

Сборка в бытовых условиях

Для сборки прибора аргонной сварки своими руками из инвертора чаще всего используют распространенную и несложную схему.

В этой схеме главным элементом является повышающий трансформатор. Именно он увеличивает величину стандартного напряжения до трёх тысяч вольт. Самым проблемным узлом при сборке этого устройства является разрядник, который вырабатывает сильную искру.

Разрядник и катушка индуктивности обеспечивают главное — они генерируют затухающие высокочастотные импульсы, которые зажигают дугу и поддерживают равномерное горение.

Самодельные аппараты тоже могут быть выполнены по двум различным схемам. Они могут быть импульсного или непрерывного действия. Приборы, использующие принцип непрерывного действия менее эффективны и в их конструкцию надо обязательно включать блок защиты от напряжения. Импульсные устройства считаются лучше, удобнее и производительнее.

Основной деталью узла управления является кнопка. Она выполняет две функции: включение разрядника и контролирование подачи защитного газа в область сварки. Первичными данными при самостоятельной сборке являются детальные ответы на следующие вопросы:

• Применение для алюминия или нержавейки.
• Вид электрического тока — переменный или постоянный.
• Какое напряжение предусматривается.
• На какую мощность будет рассчитан прибор.
• Какая величина вторичного напряжения.

Сборка деталей производится на прямоугольной плате. Слева обычно располагается трансформатор высокой частоты, блок управления и предохранительный узел. В центральной части логично расположить разрядник с конденсатором колебательного контура и блокировочный конденсатор. Последний становится преградой для низкочастотного тока на пути к сварке. Место справа остается для дросселя.

Трансформатор выбирают исходя из потребностей по величине тока во вторичной обмотке. При этом катушку индуктивности лучше сделать сдвоенной. Тогда напряжение и величина тока оказываются более стабильными, а защита аппарата надежнее. Контуры подобны друг другу и состоят из:

• Конденсатора, запас которого по напряжению в первой части должен быть не менее 500В и 5–6 кВ для второй. Емкость первого конденсатора должна составлять не менее 0.3 мФ, а второго до 1 мФ.
• Варистора с напряжением во вторичной обмотке около 90–100 В (для первого каскада) и до 140–150 В во второй линии.
• Катушки индуктивности. Обе катушки имеют ферритовый стержень с намотанной на него медной проволокой сечением около 20 миллиметров квадратных с зазором не менее 0.8 миллиметров. В первом каскаде количество витков от семи, а во втором — меньше. Катушка второго каскада является фильтром и защитой от колебаний тока. Ток различной амплитуды может привести к нестабильному горению.

Для разрядника находят плату с ребрами теплоотвода. Эта плата охлаждает при срабатывании разряда. Электроды из вольфрама иногда заменяют на обычные. Главное, чтобы их диаметр составлял не менее двух миллиметров. Кончики электродов должны быть строго параллельны. При помощи специального винта делают возможной регулировку расстояния между электродами.

Наличие аккумулятора не дает забыть, что время от времени всё устройство нужно осматривать и проводить регламентные работы. Первый каскад подключается к инвертору, а второй предназначен для сварочной горелки и заготовки, которую надо сварить. Корпус прибора должен иметь вентиляционные отверстия и быть влагозащищенным.

Правила эксплуатации

Применение осцилляторов несложно, но требует выполнения ряда правил. Тогда работа с прибором становится безопасной, удобной и продуктивной. Правила использования следующие:

• Применение этих устройств разрешено как в помещениях, так и на воздухе.
• В случае обильного снегопада или дождя лучше воздержаться от включения прибора при работе на улице.
• Температурный режим окружающей среды должен быть от -10 до +40 градусов по Цельсию.
• Влажность воздуха не должна быть больше 98%.
• Крайне не рекомендуются работать со сварочным аппаратом в помещениях где сильно накопилась пыль или едкие газы способные повредить металл или изоляцию.
• Обязательно перед включением нужно убедиться в наличии заземления.
• Защитный кожух прибора можно снимать только в выключенном состоянии. Во время сварки кожух должен быть надет.
• На рабочей поверхности разрядника не должно быть следов нагара или грязи. В случае загрязнения нужно вычистить кончики разрядника тонкой наждачной шкуркой.

При сборке осциллятора для инвертора своими руками необходимо также соблюдать правила поведения с электрическими устройствами. Необходимо строго соблюдать основные правила сборки электрических схем и использовать только те детали, которые обладают нужными характеристиками.

Источник: https://obrabotkametalla.info/svarit/sborka-svarochnogo-oscillyatora-svoimi-rukami

Как собрать осциллятор для сварки своими руками?

Осциллятор для сварки, обладающий мощностью от 250 до 350 Ватт, служит для преобразования низкого напряжения сети, равного 220В в высокое вторичное напряжение, достигающее показателя 3000В. При этом изменяется и частота колебаний с 50Гц до 300000Гц, а длительность продуцируемого импульса измеряется в десятках миллисекунд.

Прибор состоит из следующих элементов:

• повышающего частотного трансформатора;
• искрового генератора затухающих колебаний, иначе: колебательного контура;
• разрядника.

Осцилляторы бывают параллельные и последовательные. Параллельные устройства используются при любом сварочном токе, что является их преимуществом. Но устройства обладают рядом недостатков.

1. Снижение высокочастотного напряжения на обмотке сварочного трансформатора или дросселя, что приводит к повреждениям оборудования.
2. Требуется повышение мощности осциллятора для обеспечения высокого напряжения.
3. Высокочастотный ток, проходя по обмоткам, создает радиопомехи в силовой сети.

В последовательном осцилляторе, оснащенном блокировочным конденсатором, подобные недостатки отсутствуют. Но в нем ограничена допустимая величина сварочного тока.

Принцип действия устройства

Процесс работы сварочного осциллятора заключается в следующих этапах.

Повышающий низкочастотный трансформатор передает напряжение стандартной частоты 50Гц на генератор затухающих колебаний, где низкочастотный ток преобразуется с повышением напряжения в высокочастотный ток.

Параметры колебательного контура, такие как емкость индукционной катушки и конденсатор, определяют величину частоты преобразующегося тока.

На сварочную дугу подается ток, имеющий высокую частоту и напряжение. Подача осуществляется посредством блокировочного конденсатора со второй индукционной катушки, в которую преобразовался ток.

В процессе передачи, блокировочный конденсатор, должен обеспечить высокое сопротивление для низкочастотного тока, и низкое – для поступления высокочастотного тока. Итогом процесса становится свободное прохождение тока высокой частоты.

При этом полностью исключается попадание в устройство осциллятора низкочастотного тока.

Принципиальная схема осциллятора для сварки выглядит следующим образом:

Электрическая схема осциллятора:

На схеме: ВТЧ – высокочастотный трансформатор, ПТ — повышающий трансформатор, Др1 (Др 2) – индуктивные дроссельные катушки, Р – разрядник, С5 – конденсатор (колебательный контур), С6 – конденсатор, защищающий сварщика от удара током, Пр2 – предохранитель, размыкающий цепь в случае пробоя конденсатора.

Сборка прибора своими руками

Простота и доступность схемы позволяет изготовить осциллятор для сварки своими руками. Для грамотной сборки потребуется знание основных понятий механики и электротехники, а также правильно подобранные детали. Особенного внимания при изготовлении потребует разрядник, который может решать простые бытовые задачи при условии добросовестной сборки.

Собирая осциллятор необходимо обратить внимание на некоторые детали.

1. Обыкновенный генератор, обладающий мощностью от 5 до 10 кВт, послужит лучшим основанием для изготовления сварочного генератора.
2. Готовый трансформатор следует установить на раму генератора, который может быть дизельным или бензиновым. Фиксируется устройство с помощью скоб, предварительно приваренных к раме. Желательно приделать колеса для передвижения аппаратуры, потому что общий вес конструкции будет достаточно большим из-за трансформатора и дросселя.
3. Электрическое соединение должно быть сделано таким способом, чтобы генератор мог быть использован и как аварийный источник питания, а также в качестве сварочного устройства и источника тока 220 Вольт. Сварочное оборудование должно быть оснащено выключателем.
4. При изготовлении сварочного генератора постоянного тока можно использовать выпрямитель мостикового типа, позволяющий получать ток самым доступным способом. Единственным недостатком детали являются ее габариты. Схема оснащена 4 громоздкими вентилями большой мощности, которые монтируются на диэлектрической плате, текстолитовой или гетинаксовой. Габаритные вентили являются диодами.
5. За сборку не стоит браться людям, не имеющим опыта проведения электромонтажных работ. Основным условием является умение выполнять электрическую обмотку и умение спаивать детали.

Обслуживание осциллятора и его применение

Легкое потрескивание часто сопровождает работу устройства. При желании отрегулировать функции прибора, его следует отключить от питания. Техническое обслуживание осциллятора заключается в наблюдении за состоянием контактов, рабочей поверхностью разрядника, очистки ее от нагара.

Применяются осцилляторы во время ручной и полуавтоматической сварки материалов. При отсутствии устройства могут возникнуть сложности при сварке цветных металлов и сплавов. Используются осцилляторы для сварки в условиях инертного газа разными видами электродов. Заводские осцилляторы входят в состав автоматизированных сварочных линий.

Источник: http://stroitel5.ru/kak-sobrat-oscillyator-dlya-svarki-svoimi-rukami.html

Осциллятор сварочный — купить или собрать своими руками?

Практически у любого владельца частного дома в хозяйстве имеется сварочный аппарат. Но варить им можно обычно только детали из обычной толсто-черновой стали.

Это не требует каких-то определённых условий, или наличия какого-либо оборудования.

Для того чтобы своим сварочным аппаратом можно было сваривать изделия из нержавеющей стали или алюминия, некоторые прибегают к покупке или изготовлению осцилляторов.

Что такое сварочный осциллятор?

Осциллятор для сварки – устройство для возбуждения и стабилизации дуги, которое приспособлено для работы с обычными источниками переменного (постоянного) тока.

Осциллятор сварочный включается вместе со сварочным аппаратом. Его основная задача – преобразование промышленного тока, частота которого обычно составляет 55 Гц, в высокочастотный ток.

Это не только повышает частоту до 150-500 Ггц, но и значительно улучшает процесс поджига электрода.

Это своеобразный искровой генератор, который поддерживает затухающие колебания.

Схема устройства осциллятора

Схема осциллятора для сварки очень проста: в его состав входит разрядник, колебательный контур (индуктивность, ёмкость, обмотка связи, блокировочный конденсатор) и повышающий трансформатор со вторичным напряжением 2-3 кВ.

Посредством того, что колебательный контур становится закороченным, он подаёт через конденсатор и обмотку высокочастотные колебания на дуговой промежуток. Мощность осциллятора составляет при этом 250-350 Вт, а импульсы до него доходят за десятки микросекунд.

Сварочный осциллятор не имеет активных элементов, и в связи с этим является очень надёжным устройством. Сетевой шнур подключается к сетевым клеммам сварочного трансформатора, а выход осциллятора – параллельно сварочной цепи.

Профессиональные сварщики делятся секретом, как повысить уровень безопасности при работе с таким оборудованием: можно применить схему с автоматическим отключением импульса в то время, когда отсутствует дуга.

А в момент появления дуги осциллятор будет автоматически включаться.

Классификация осцилляторов для сварки

Перед тем как сварочный осциллятор купить, необходимо ознакомиться с их разнообразием на рынке. В основном подобного рода устройства применяются для сварки алюминиевых изделий, поэтому они бывают импульсного или непрерывного действия.

Осциллятор сварочный непрерывного действия предназначен для работы совместно с питанием дуги, то есть одновременно он подключается и к держаку и к «массе». Во время работы возникает дуга с высокой частотой и напряжением, которая поджигает электрод даже в то время, когда он не касается изделия. Благодаря наличию высокой частоты можно производить работу даже при пониженном напряжении.

Обслуживание и уход за сварочным осциллятором

Как известно, правильная и продолжительная работа любого прибора обеспечивается благодаря своевременному уходу, профилактике и ремонтным работам.

Стоит отметить, осциллятор сварочный функционирует с характерным лёгким потрескиванием. Перед включением устройства его необходимо обязательно настроить: все регулировки должны быть полностью выставлены в соответствии с нужным режимом работы.

Для правильного функционирования устройства, необходимо производить правильное техническое обслуживание, которое включает в себя:

• очистку поверхности от накопления нагара;
• контроль за состоянием контактов;
• контроль за состоянием рабочей площади разрядника.

Область применения сварочных осцилляторов

Устройства, которые преобразовывают низкое напряжение сети стандартной частоты в высокое вторичное напряжение, широко применяются во время ручной и автоматической сварки. В основном осцилляторы нужны для сварки цветных металлов – алюминия, нержавеющей стали и др.

Данное оборудование можно использовать даже в среде инертного газа или совместно с разными видами электродов. В свою очередь промышленные сварочные осцилляторы применяются для работы автоматической сваркой при изготовлении автоматизированных сварочных линий.

Чтобы устройство работало на протяжении долгих лет, сварочный осциллятор купить намного лучше, чем собирать его вручную.

Источник: http://swarka-rezka.ru/oscillyator-svarochnyy-kupit-ili-sobr/

Осцилляторы. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Осциллятором называют систему, в которой периодически совершается повторение какого-либо показателя.

Осцилляторы в технике играют важную роль, так как любая физическая система представляется в виде осциллятора. Элементарными осцилляторами можно назвать маятник и контур колебаний.

Электрические осцилляторы выполняют преобразование постоянного тока в переменный, образуют колебания определенной частоты управляющей схемой.

Принцип действия

Основной процесс действия электрического осциллятора можно показать на примере контура колебаний, который состоит из конденсатора С и индуктивности L. После подключения выводов заряженного конденсатора с катушкой, он начинает разряжаться. Вследствие чего энергия конденсатора медленно модифицируется в электромагнитное поле.

После полного разряда емкости, энергия переходит в катушку. После этого заряд продолжает перемещаться по катушке, и снова заряжает конденсатор в обратной полярности, какая была сначала.

Затем конденсатор снова начинает разряжаться на катушку. И так все периоды колебаний этот процесс будет иметь повторения, до тех пор, пока не затухнут колебания вследствие рассеивания энергии в диэлектрике между пластинами емкости, на сопротивлении обмотки катушки.

Для того, чтобы сделать колебания незатухающими, требуется восполнение рассеивания электрической энергии. При восполнении энергии необходимо следить за тем, чтобы амплитуда колебаний оставалась постоянной, и не выходила за пределы заданной величины. Чтобы достигнуть выполнения этой задачи в схему включают цепь обратной связи.

В результате осциллятор становится схемой усилителя с обратной связью. В этой схеме часть выходного сигнала поступает на активный элемент управляющей схемы.

При этом процесс поддерживается с помощью цепи обратной связи. Форма колебаний изменяется незначительно.

Виды и устройство

Существует много различных видов осцилляторов:

• Синусоидальным сигналом.
• Прямоугольным сигналом.
• Пилообразным сигналом.
• Кварцевые осцилляторы.
• Треугольным сигналом.
• Низкой частоты.
• Высокой частоты.
• Переменной частоты.
• Постоянной частоты.

Осцилляторы Ройера

Чтобы превратить постоянное напряжение в прямоугольные импульсы, либо для создания электромагнитных колебаний для других нужд, можно использовать осциллятор Ройера. Его еще называют генератором. Такое устройство состоит из двух биполярных транзисторов, двух резисторов, двух емкостей, а также трансформатор.

Транзисторы функционируют в режиме ключей, трансформатор дает возможность создать обратную связь, разъединить гальванически первичную и вторичную обмотки.

В начальный период времени, при подаче напряжения незначительные токи коллектора начинают протекать от источника по транзисторам. Транзистор VТ1 откроется раньше, магнитный поток, который пересекает обмотки, будет повышаться, а ЭДС обмоток будет также расти. В основных обмотках 1 и 4 ЭДС будут такими, что транзистор VТ1 откроется, а другой транзистор VТ2 закроется.

Ток коллектора VТ1 и магнитный поток в трансформаторе будут повышаться до момента его насыщения. В этот момент ЭДС обмоток будет равна нулю. При этом коллекторный ток транзистора VТ1 станет уменьшаться.

Полярность ЭДС обмоток изменится на обратную, и транзистор VТ1 станет закрываться, а транзистор VТ2 откроется, так как основные обмотки симметричны.

Коллекторный ток VТ2 будет повышаться до момента, когда прекратится повышение магнитного потока, и когда ЭДС обмоток снова станет нулевой, коллекторный ток VТ2 станет снижаться, магнитный поток – уменьшаться, ЭДС изменит свою полярность. VТ2 закроется, при этом откроется транзистор VТ1, и весь процесс повторится.

Частота осциллятора Ройера взаимосвязана с параметрами блока питания и со свойствами магнитопровода по следующей зависимости:

U п — напряжение; ω — число витков; S — сечение сердечника; B н — индукции.

При насыщении сердечника ЭДС будет неизменной, поэтому при подключении нагрузки к вторичной обмотке, форма импульсов ЭДС станет прямоугольной. Сопротивления в основных цепях транзисторов выравнивают функционирование преобразователя, а емкости помогают оптимизировать форму напряжения на выходе.

Генераторы Ройера могут функционировать на частотах, достигающих нескольких сотен кГц. Это зависит от магнитных характеристик магнитопровода трансформатора.

Сварочные осцилляторы

Чтобы облегчить поджигание дуги во время сварки и для ее устойчивости используют так называемые сварочные устройства.

Это генераторы повышенной частоты, служащие для эксплуатации с обычными источниками напряжения.

Сварочный осциллятор выполнен в виде искрового генератора колебаний на основе повышающего трансформатора низкой частоты с разностью потенциалов на вторичной обмотке до 3000 вольт.

В схеме также имеется блокировочный конденсатор, обмотка связи, контур колебаний, разрядник. С помощью контура колебаний, являющимся основной частью осциллятора, действует трансформатор высокой частоты.

Сварочный осциллятор до 0,3 кВт выдает импульсы в несколько мс. Этого хватает для быстрого поджигания электрической дуги. Ток ВЧ и высокого напряжения накладывается на действующую сварочную цепь.

Виды сварочных осцилляторов

Устройства постоянного действия функционируют без перерыва при сварке, образуя дугу наложением дополнительного тока ВЧ и напряжения до 6 кВ.

Возбуждение электрической дуги осуществляется с помощью наложения высокой частоты на токоведущие части. Дуга может возникать без касания электрода со свариваемыми деталями.

Такой ток не причиняет вреда работнику, если соблюдены все требования охраны труда. Электрическая дуга ВЧ тока горит ровным пламенем даже при незначительном токе.

Большей эффективностью обладают сварочные аппараты при последовательной схеме включения, так как при этом нет необходимости в высоковольтной защите. В процессе эксплуатации от разрядника слышны легкие потрескивания по промежутку до двух миллиметров. Этот зазор настраивают перед началом сварки специальным регулировочным винтом, при отключенном питании.

При работе на сварочном аппарате от переменного тока применяют импульсные устройства, которые способны поджечь электрическую дугу при изменении полярности тока. Это такие аппараты, которые предназначены для подачи синхронных импульсов в тот момент, когда меняется полярность. Вследствие этого намного упрощается повторное образование электрической дуги.

Это дает возможность уменьшить напряжение холостой работы трансформатора до 40 вольт. Импульсные устройства используют только для сварки с применением защитных газов неплавящимися электродами.

Импульсные сварочные устройства имеют повышенную устойчивость в работе, по сравнению с обычными осцилляторами.

В устройство такого осциллятора входят специальные емкости, получающие заряд от особого блока питания. Они поддерживают стабильное горение дуги.

Такое устройство используется для сварки электродами для обработки аргона, цветных металлов, а также и обычными электродами.

Требования к использованию

Для того, чтобы применять осцилляторы, необходима их регистрация в специальных органах электросвязи. Также необходимо соблюдать и другие условия эксплуатации:

• Устройство можно применять как снаружи помещений, так и в закрытых пространствах.
• Перед началом работы необходимо подключить аппарат к контуру заземления.
• Запрещается применять устройство в условиях сильной запыленности, с наличием паров или химических агрессивных газов.
• Функционирование осциллятора разрешается при величине атмосферного давления до 106 килопаскалей, влажность должна быть не более 98%.
• Эксплуатационный диапазон температур должен находиться в интервале – 10 +40 градусов.
• Запрещается эксплуатация устройства вне помещений при снеге или дожде.

В настоящее время в торговой сети осцилляторы широко представлены в специализированных магазинах. Также его можно изготовить самостоятельно. Чтобы изготовить осциллятор своими руками, необходимы специальные знания в электротехнике по вопросам подключения электрических цепей, правильный выбор составных частей и деталей.

Основным элементом является трансформатор высокого напряжения.

Самодельные осцилляторы можно изготовить по самой элементарной схеме. В состав устройства будет входить трансформатор, регулирующий напряжение, и разрядник, который выдерживает прохождение мощной электрической дуги.

Управление устройства осуществляется кнопкой, которая одновременно подключает разрядник и подачу газа в область производства сварки. Высокочастотные импульсы, которые должны обеспечить надлежащую эффективность сварки, создаются трансформатором, имеющим высокое напряжение и разрядником.

На выходе такой сварочный аппарат имеет два контакта: положительный и отрицательный. По положительному электроду поступает ток от трансформатора, подключается к сварочной горелке, а второй провод подключается на свариваемые детали.

Меры безопасности

Для работы с осциллятором требуется квалификация и навык работы со сварочными аппаратами. При использовании подобных устройств требуется соблюдение безопасных приемов работы.

Во время эксплуатации необходимо непрерывно осуществлять контроль за правильностью подключений к сварочной цепи, контролировать надежность контактов на их качество соединения и исправность.

Также необходимо постоянно следить за состоянием разрядника, очищать его поверхность от нагара с помощью шлифшкурки.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/ustrojstva/ostsilliatory/

Виды и схемы сборки осциллятора своими руками

Сварочный инвертор стараниями умельцев трансформируется в полуавтомат, работающий в среде защитных газов. Добавление собранного своими руками осциллятора превращает сварочный аппарат в профессиональное устройство ювелирной сварки цветных и тонколистовых металлов.

Осциллятор как генерирующее устройство способен работать на постоянном и переменном токе. Предназначение прибора – возбуждение сварочной дуги без контакта электрода с объектом сварки и стабилизация горения.

Эффект достигается трансформацией сетевого тока в частотные импульсы высокого напряжения, с характеристиками параметров:

• Напряжение сети 220 В – напряжение на выходе — 2,5–3 тыс. В;
• Частота тока 50 Гц – частота на выходе — 15–30 тыс Гц;
• Мощность осциллятора – 250–400 Вт.

Электрическая схема осциллятора

Принцип работы самодельного осциллятора, включённого в схему сварочного устройства с долей упрощения:

• Подача сетевого напряжения на сварочное устройство;
• Напряжение проходит обмотки повышающего трансформатора и начинает заряжать конденсатор колебательного контура;
• Конденсатор-накопитель аккумулирует высокочастотное высоковольтное напряжение разряда;
• Параллельно блок управления системой открывает газовый клапан;
• Блок управления высвобождает импульс при наполнении ёмкости конденсатора на разрядник, происходит пробой;
• Колебательный контур закорачивается, возникают резонансные затухающие колебания, идущие на сварочную дугу;
• Предохранитель при пробое конденсатора размыкает электрическую цепь;
• При падении напряжения формируется следующий разряд;
• Дуга вспыхивает в облаке газа в 3–5 мм над деталью;
• При разрыве дистанционного контакта схема управления дублирует импульс поджога дуги.

Функциональная схема осциллятора

Сварочный осциллятор своими руками – компоненты

Устройство состоит из нескольких блоков. Колебательный контур в качестве искрового генератора затухающих колебаний состоит из 2 элементов: конденсатор и подвижная обмотка трансформатора высокой частоты – катушка индуктивности.

Устройство осциллятора своими руками

Повышающий трансформатор устройства собирается на базе понижающего с 220 до 36 В, с П-образным сердечником. Для создания длинной магнитной линии убирается 50% пакета железа. Обмотка первого керна мотается по типу сварочной – получаем падающую характеристику.

Повышающая обмотка второго керна рассчитывается на получение 1000 В. Недостаток витков вынудит постоянно накручивать разрядник. Увеличение количества витков приведёт к улучшению поджога дуги в разряднике. Перебор намотки приводит к активизации роста перегрева катушки.

Дросселей 2 шт. при параллельной схеме, по 1 на трансформатор.

Изготовление разрядника из утолщённых эррозионностойких вольфрамовых стержней WR-3 на медных прутках требует привлечения механизма регулировки. Оптимум зазора по щупу — 0,08 мм. Требуется заливка быстротвердеющим диэлектриком. В качестве упрощения используют свечи зажигания, ионизаторы воздуха.

Выходной трансформатор соединяется линией обратной связи с датчиком тока.

Блокировочный конденсатор пропускает только ток высокой частоты. Низкочастотный ток сварочного аппарата блокируется, что предупреждает короткое замыкание осциллятора.

Выбираем тип сварочного осциллятора

Осциллятор для сваривания своими руками

Задумав собрать сварочный осциллятор своими руками, определимся со схемой включения. Последовательное либо параллельное подключение, тип функционирования устройства: импульсная разрядка или непрерывное действие прибора.

Устройства непрерывного действия подключаются параллельно и последовательно. В большинстве таких осцилляторов устанавливается выпрямитель. Превалирует последовательная схема – высокое напряжение не поразит сварщика.

Импульсное устройство используется на сварочных аппаратах переменного тока. Смена полярности инициирует очередное зажигание дуги за счёт синхронизации цикла последовательности действий:

• Активизация зарядного устройства;
• Накопление заряда конденсатором;
• Обесточивание дуги при прохождении нулевой отметки перемены полюса;
• Разряжение конденсатора с подачей энергии в дуговой промежуток.

Сварочные устройства цикличной полярности рекомендованы для сварки сплавов алюминия. Нержавеющие стали и цветные металлы варятся преимущественно при постоянном токе.

Предупредим ошибки при изготовлении осциллятора

Подробная инструкция изготовления осциллятора своими руками

При пошаговом следовании надёжной схеме и качественной сборке, результативного удержания дуги не происходит. Причина — в перегрузке сети. Вместо заявленных 220 В, доходит 190–200 В. Автотрансформатор решит проблему.

Экономия на дросселе. С разрядника идёт череда затухающих ВЧ-колебаний, превышающих киловольт. Вторичная обмотка без дросселя получит между витками до 50 В. Виток приобретает вид короткозамкнутого. Мощность сети пойдёт на нагрев.

Чтобы не сжечь сварочное устройство целиком, озаботимся установкой дросселя. Кроме изолирующих прокладок при намотке, пропитаем витки бакелитовым лаком.

Частота тока в рамках 150–300 кГц безопасна. Если тело сварщика рассматривать как проводник, поверхностный эффект протекания ВЧ-тока не затрагивает внутренние органы. Но ожог кожи получить кому хочется? Работаем только при надёжном заземлении. Удар при 10 кГц весьма чувствителен.

Пообщайтесь со специалистами по соответствию вашей схемы нормам безопасности. Эксперты оценят схемотехнику на предмет проникновения НЧ-тока на электрод. Предостерегут, если сборка осциллятора небезопасна.

Обязательно вхождение в состав блока колебательного контура блокировочного конденсатора.

Видео по теме: Осциллятор своими руками

Источник: https://promzn.ru/stanki-i-oborudovanie/ostsillyator-svoimi-rukami.html

Осциллятор в сварке

Осциллятором является генератор повышенного напряжения высокой частоты для поджога сварочной дуги. Это устройство работает для возбуждения и стабилизации сварочной дуги, которое приспособлено для того, чтобы работать с серийными источниками питания постоянного или переменного тока.

Сварочным осциллятором является искровой генератор затухающих колебаний. Внутри него находится низкочастотный повышающий трансформатор ПТ. Его вторичное напряжение достигает 2 – 3 кВ.

Также там расположен разрядник, колебательный контур, обмотки связи и обмотки блокировочного конденсатора.

Обмотки, которые расположены внутри сварочного осциллятора, являют собой высокочастотный трансформатор.

В результате работы осциллятора высокочастотные колебания проходят через обмотку и прикладываются к дуговому промежутку. Конденсатор, предназначенный для блокировки, позволяет предотвратить шунтирование обмоткой дугового промежутка для напряжения в источнике питания.

Изоляцию обмотки осциллятора надежно защищает дроссель, который включен в сварочную цепь. Мощность сварочного осциллятора часто составляет 250 – 300 Вт. Продолжительность импульсов от сварочного осциллятора составляет десятки микросекунд.

Осцилляторы позволяют обеспечивать наложение тока с высоким напряжением, а также с высокой частотой на сварочную цепь. Осцилляторы разделяются на два типа:

• Возбудители сварочной дуги импульсивного питания;
• Возбудители сварочной дуги непрерывного действия;

К возбудителям дуги непрерывного действия относятся осцилляторы, которые работают совместно с источниками питания сварочной дуги и обеспечивают возбуждение самой дуги с помощью наложения на провода для сваривания тока под высоким напряжением. Напряжение в данном случае составляет 3 – 6 000 В. Частота равна 150 – 250 кГц.

Такой сварочный ток не является опасным для человека, если он будет внимательно следить за техникой безопасности и не пренебрегать ее правилами. Высокая частота позволяет обеспечить спокойное горение дуги, даже если сварочный ток основного источника слишком мал.

Осцилляторы последовательного включения являются наиболее эффективными, потому что не требуют установки в цепь источника специальной защиты, которая применяется для защиты от высокого напряжения.

При работе осциллятора разрядник может издавать тихое потрескивание, а искровой зазор размером 1,6 – 2 миллиметра может быть установлен с помощью регулировочного винта. Однако это возможно только при отключенном осцилляторе.

Также стоит иметь в виду то, что установить или отремонтировать осциллятор требует высокой квалификации по электротехническим специальностям.

При сваривании переменным током используются возбудители с импульсным питанием, которые вместе с первоначальным возбуждением дуги способствуют ее поджогу при изменении полярности переменного тока. Стоит отметить, что сварочные осцилляторы при смене полярности переменного тока плохо выполняют повторные зажигания дуги.

Источник: http://3g-svarka.ru/chto-takoe-ostsillyator.php